Гидродинамическая труба

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (51)5 8 01 D 19/00

Г

В (Г

ПАТЕНТУ к ни им тр ва хо шу ди фи

1ф со щи уст ми, щи па ду по (2 (2 (4 (7 ск (7 (7 ск (5

Ит (5 (5 но но тр ду

СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ДОМСТВО СССР

СПАТЕНТ СССР) ) 4846081/26

) 01.06.90

) 30.08.93. Бюл. М 32

) Центральный научно-исследовательй институт им. акад,А.Н,Крылова

) И,В.Малаховский

) Центральный научно-исследовательй институт им. акад.А, Н. Крылова

) Авторское свидетельство СССР

879356, кл, G 01 М 10/00, 1980.

) ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТРУБА

) Сущность изобретения: изобретение отится к оборудованию экспериментальгидродинамики. Гидродинамическая ба разомкнутого типа выполнена с возоотводящим устройством, в виде прямоИзобретение относится к оборудоваэкспериментальной гидродинамики, а нно к конструкции гидродинамических б разомкнутого типа.

Цель изобретения — повышение качестксперимента путем уменьшения воздуодержания жидкости и уменьшенИя а при удалении воздуха.

На фиг. 1 представлена схема гидроамической трубы разомкнутого типа; на . 2 — сечение А — А фиг. 1; на фиг. 3 — узел г. 1.

Гидродинамическая труба содержит на1, подводящий трубопровод 2 и отводятрубопровод 3, воздухоотводящее ойство 4 и рабочий участок 5 между нинапорный 6 и подпорный 7 регулируюе клапаны для регулирования аметров потока на рабочем участке, возники 8 для удаления воздуха при занении гидродинамической трубы. линейной трубы, длина L которой определена по формуле L >W d/0,2, м, где W— максимальная скорость жидкости в трубе, м/с; d — внутренний диаметр трубы, и, соединенной с трубой того же диаметра, размещенной внутри герметичной емкости, Длина трубы внутри герметичной емкости определена по формуле LI W d/2, м, а ее поверхность, расположенная выше горизонтальной диаметральной плоскости, перфорирована. Верхняя часть герметичной емкости связана трубопроводом с атмосферой и расходной емкостью через малошумное нерегулируемое дроссельное устройство, выполненное, например, в виде набора диафрагм с отверстиями. 3 ил.

Воздухоотводящее устройство 4 состоит из прямолинейной трубы 9 длиной 1, герметичной емкости 10, перфорированной трубы

11 длиной L>, проходящей сквозь герметичную емкость 10, трубопровода отвода воздуха 12, сообщающего герметичную емкость

10 воздухоотводящего устройства 4 с атмосферой и расходной емкостью 13. Трубопровод отвода воздуха 12 содержит малошумное нерегулируемое дроссельное устройство 14, которое состоит из набора диафрагм,15 с отверстиями 16.

Длина трубы L определена из формулы

L> —,м, W.d

0,2 (1) где W — максимальная скорость жидкости в трубе, м/с;

d — внутренний диаметр трубы„м;

Формула (1) получена из условия обеспечения подъема пузырьков размером от

0,2 мм и выше к верхней части трубы до

1837930 начала перфорации в герметичной емкости при максимальной скорости движения жидкости в трубе.

Длина Ь перфорированной трубы внутри герметичной емкости определена из формулы

Li,м

2 (2) Формула (2) получена из условия обеспечения удаления пузырьков воздуха, которые к моменту начала перфорации из-за вихревого движения жидкости не все находятся в верхней точке трубй, а большая их часть располагается в верхнем слое жидкости толщиной 0,1d.

Гидродинамическэя труба работает следующим образом.

Насос 1 забирает жидкость из расходной емкости 13 и подает ее через входной

20 регулирующий клапан 6 и подводящий трубопровод 2 через воздухоотводящее устройство 4 к рабочему участку 5. Воздушники

8 перед подачей жидкости находятся в открытом положении и закрываются после 25 появления через них жидкости, За рабочим участком 5 жидкость через отводящий трубопровод3 и подпорный регулирующий клапан 7 поступает в расходную емкость 13.

B результате разрежения, создаваемо- 30 го при работе насосом, из жидкости выделяется воздух в виде пузырьков, из которых обратно в жидкость воздух не успевает продиффундировать. Эти пузырьки и пузырьки воздуха из застойных объемов регу- 35 лирующего клапана и подводящего трубопровода 2 двигаются в направлении к рабочему участку 5. Попадая в прямолинейную трубу 9 воздухоотводящего устройства

4;жидкость успокаивается, а пузырьки качи- 40 нэют свой подъем к верхней части трубы 9.

Так как скорость подъема воздушных пузырьков в воде размером 0,2 мм составляет

0,2 м/с, а скорость подъема пузырьков большего размера больше 0,2 м/с, то при вы- 45 бранной длине 1 трубы 9 пузырьки по мере ее прохождения успевают подняться к верхней части трубы и через отверстия перфорированной труры 11 всплывают в верхнюю часть объема герметичной емкости 10. Тече- 50 ние жидкости, движущейся по трубе 9, вихревое, поэтому воздух, собирающийся в верхней части трубы, будет йаходиться не в виде тонкого воздушного слоя, а в виде пузырьков в слое жидкости, находящемся вблизи верхней части трубы 9 толщиной 0,1 от диаметра трубы 9. При выбранной длине

Lq трубы 11 все пузырьки размером 0,2 мм и более всплывут из жидкости в верхнюю часть герметичной емкости. Пузырьки более мелкого размера всплывают с меньшей скоростью, но те, что успевают подняться до поверхности трубы 11, расположенной выше ее диаметральной горизонтальной плоскости. покинут жидкость. т.к, по всей поверхности трубы 11 выше этой плоскости выполнена перфорация. В результате осуществляется более полное удаление воздуха из жидкости. При работе гидродинамической трубы, давление в которой выше атмосферного, воздух, попадающий в герметичную емкость 10, вместе с жидкостью непрерывно проходит через малошумное нерегулируемое дроссельное устройство 14 по трубопроводу отвода воздуха 12. Одновременно малошумное нерегулируемое дроссельное устройство 14 является ограничителем расхода непрерывно протекающей через нее жидкости вместе с воздухом.

При выходе из трубопровода отвода воздуха

12 жидкость, протекающая по нему, попадает в расходную емкость 13, а воздух улетучивается в атмосферу. При движении воздуха и жидкости через отверстия 15 на каждой диафрагме 16 дроссельного устройства 14 срабатывается только часть перепада давления между давлением в герметичной емкости 10 и атмосферой. В зависимости от величины перепада давления может быть подобрано такое количество диафрагм и отверстий в них, при котором шум при удалении воздуха будет незначительным, Предлагаемая гидродинамическая труба по сравнению с прототипом позволяет повысить качество эксперимента за счет снижения воздухосодержания в жидкости и снижения. шума при удалении воздуха иэ нее, а также улучшить условия работы при эксплуатации гидродинамической трубы за счет снижения внешнего воздушного шума, Формула изобретения

Гидродинамическая труба разомкнутого типа, включающая насос, воэдухоотводящее устройство с выходным патрубком для газа, рабочий участок, расположенный между подводящим и отводящим трубопроводами, и расходную емкость, соединенную с насосом,отличающаяся тем,что,с целью повышения качества эксперимента путем уменьшения воздухосодержания жидкости и уменьшения шума при удалении воздуха, воздухоотводящее устройство выполнено в виде прямолинейной трубы длиNl d нойс >—

0,2 где W — максимальная скорость жидкости в трубе, м!с:

1831930

ФР2. Z

d — внутренний диаметр трубы, м, соединенной с трубой того же диаметра, размещенной внутри герметичной емкости, при этом длина трубы L1 внутри герметич- .

Юб 5 ной емкости L1 >, а ее поверхность, с расположенная выше горизонтальной диаметральной плоскости, перфорирована, причем герметичная емкость снабжена дроссельным устройством в виде наборадиафрагм с отверстиями, расположенными на выходном патрубке для газа,